JP3594780B2 - 防水シートの接合装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状をなして布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられる防水シートの接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機で地下坑の掘進作業を行う場合、掘削した地下坑の周壁内側に沿ってセグメントを組み立てるが、そのセグメントの組立ては、単位セグメントを何度も継ぎ足すことにより進められるため、組み立てられたセグメントの各所に継ぎ目ができる。こうしたセグメントの継ぎ目は、地山からの地下水が浸入しないように通常シール材で密封されるが、実際の施工では、施工精度の若干のバラツキにより組み立てられたセグメントに目開きや目違いが発生し、さらには経年変化によりシール材が劣化したりセグメントにクラックが発生したりして地下坑内に漏水が起こる。こうしたことから、掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に、セグメントの外周を包囲するように防水シートを筒状に布設する。防水シートをこうした態様で布設する技術は、従来から各種技術が提案されているが、有力な最近の技術としては、例えば、特開平７ー２１７３８９号公報に記載の技術を挙げることができる。
【０００３】
この特開平７ー２１７３８９号公報に記載の技術は、新しく布設しようとする新設の防水シートを、筒状をなしてすでに布設されている既設の防水シートに対し、隣接する縁部同士を、シールド本体の後部をなすテールプレート内でラップさせながら巻き付け、その結果形成された環状のラップ部を接合して、順次、継ぎ足して行くことにより、地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設するようにしたものである。防水シートをこうした方法で布設する場合、新設の防水シートと既設の防水シートの環状のラップ部を円周方向に向けて接合する装置が必要になる。こうしたラップ部の接合に用いることのできる有力な防水シートの接合装置としては、特開平７ー２５９４９６号公報に記載の装置を挙げることができる。
【０００４】
この特開平７ー２５９４９６号公報に記載の従来例の防水シートの接合装置では、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を挟み込んで自走しながら接合する自走式の接合機が用いられている。この自走式の接合機は、その防水シートのラップ部を一対の挟持用のローラーで挟み込んでその一方のローラーを電動機で回転駆動することにより、そのラップ部を密着させるように挟持しながら自走し、熱溶着用の接合端子でそのラップ部を熱溶着できるようにしたものである。この自走式の接合機によれば、既設の防水シートと新設の防水シートのラップ部を密着状態でラップさせながら自走して接合が行えるため、人手の支援を要することなく良好な接合が行える。
【０００５】
自走式の接合機は、通常、水平状態に置かれたシートのラップ部を接合するのに用いられる。そのため、防水シートのように柔軟な筒状のシートのラップ部を接合するのに用いると、接合機は、防水シートの環状のラップ部の上部側を自走しているときに、捻じれた姿勢で防水シートにぶら下がるような状態となり、この状態のまま自走すると、自重により落下する危惧がある。こうしたことから、従来例の防水シートの接合装置は、自走式の接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を落下しないように支持する接合機の支持装置を備えている。従来例では、この支持装置を、自走式の接合機を支持するアームと、シールド本体側に取り付けられアームをテールプレート内周面に沿って旋回駆動する旋回リングと、アームに取り付けられ接合機をアームの旋回方向にガイドするガイド手段とで構成している。
【０００６】
従来例の防水シートの接合装置は、こうした構成を備えているので、テールプレート内で新設の防水シートを筒状の既設の防水シートにラップして巻き付けた状態において、旋回リングを回転駆動してアームを旋回させるとともに、一対の挟持用のローラーで防水シートのラップ部を挟み込んで一方のローラーを電動機で回転することによりを接合機を駆動すると、接合機は、ガイド手段でガイドされながら自走し、防水シートのラップ部を順次熱溶着する。この従来例の接合装置では、接合機をアームで支持する場合にアームに取り付けて直接的に支持しないでガイド手段を介して支持するようにしているため、熱溶着を行っている過程でアームの旋回速度と接合機の自走速度が同期しないときでも、接合機は、ガイド手段に対して相対的に移動することにより、アームの旋回速度に拘束されない適切な速度で自走することができる。その間、オペレータは、アームの旋回速度を接合機の自走速度にできるだけ同期させるように旋回リングの速度を適宜調節することにより、接合機を、常に適切な速度で自走させる得るようにすることができる。自走式の接合機は、落下しやすいテールプレートの上部に到達した際、下部で自走しているときとは逆の姿勢をとってガイド手段に載置されるような状態になるため、ガイド手段で支持されることとなって、自重により落下することがない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の防水シートの接合装置は、自走式の接合機を用い適切な速度で自走させて防水シートのラップ部を接合できるため、人手の支援を要することなく良好な接合が行えて望ましいものであったが、防水シートの接合作業がシールド掘進機の掘進を停止した状態でしか行えない点で難があった。すなわち、自走式の接合機を支持するアームが旋回リングを介してシールド本体側に取り付けられているため、シールド掘進機の掘進中は、接合機がその掘進に伴ってシールド本体とともに前方に移動することとなり、防水シートの接合作業を行うことができなかった。このように防水シートの接合作業がシールド掘進機の掘進を停止した状態でしか行えないと、その分シールド掘進作業の日進量が減少し、地下坑の掘削作業の効率が低下する。
【０００８】
本発明は、従来の技術にこうした問題があることに鑑み、その改善を図ろうとするものであり、その技術課題は、自走式の接合機を用いてシールド掘進機の掘進中でも防水シートの接合作業が行える防水シートの接合装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のこのような技術課題は、「新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて順次継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられ、このラップ部を挟み込んで自走しながら接合することのできる自走式の接合機と、この接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持することのできる接合機支持装置とで構成される防水シートの接合装置において、テールプレート内に配置され接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持案内するガイド部材と、このガイド部材をテールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段とを設けて接合機支持装置を構成した」ことにより達成される。
【００１０】
本発明の防水シートの接合装置においては、このように、ガイド部材は、ガイド部材取付手段により、テールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に取り付けられていて、シールド掘進機の掘進中にその掘進に伴ってテールプレートが移動しても防水シートに対して移動することがないため、自走式の接合機は、シールド掘進機の掘進中でもこのガイド部材に支持案内されて防水シートの接合作業を支障なく行うことができる。シールドジャッキは、伸縮する際にシールドジャッキのロッドが回動することがあるが、ガイド部材は、ガイド部材取付手段により、テールプレート内のシールドジャッキのロッドに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキのロッドが回動しても、その回動力がガイド部材に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図１５に基づいて説明することにより本発明の実施の形態を明らかにする。本発明の各具体化例の防水シートの接合装置は、何れも、前述の従来例の防水シートの接合装置と同様、新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて順次継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられる。また、この防水シートのラップ部を挟み込んで自走しながら接合することのできる自走式の接合機と、この接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持することのできる接合機支持装置とで構成されている点でも従来例の装置と変わらない。
【００１２】
まず、本具体化例の防水シートの接合装置が用られるシールド掘進機やその具体化例の装置による防水シートの接合作業等につき図１１乃至図１５を用いて概説する。図１１は、本発明の各具体化例の防水シートの接合装置が用いられるシールド掘進機の要部を示す図で掘進前の状態を示す縦断面図、図１２は、図１１のシールド掘進機の掘進中の状態を示す要部の縦断面図、図１３は、図１１のシールド掘進機でセグメントを組み立てている状態を示す要部の縦断面図、図１４は図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで縮めた状態を示す側面図、図１５は、図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで伸ばした状態を示す側面図である。
【００１３】
これらの図において、１はシールド本体の後部をなすテールプレート、２はシールド本体を補強するリングガーダ、３は既設のセグメント８で反力を取ってシールド掘進機を推進するシールドジャッキ、３ａはこのシールドジャッキ３のロッド、６は図示していないモータにより減速機構を介して回転駆動される防水シート巻き付け用の旋回リング、７はこの旋回リング６の後面にシールド本体１の軸方向に向けて取り付けられ新設の防水シート１１を取り付ける防水シート巻き付け用のアーム、８は地下坑を覆工するセグメント、９は自走式の接合機としての溶着機、１０は筒状をなしてすでに布設されている既設の防水シート、１１この既設の防水シート１０の内周面にラップした状態で巻き付けられている新しく布設しようとする新設の防水シート、１２はシールド掘進機の推進の際にシールドジャッキ３のロッド３ａの後端部を既設のセグメント８に当接させるためのスプレッダである。
【００１４】
この例では、シールドジャッキ３は、限界まで縮めると、図１４に示すようにロッド３ａがセグメント幅に略等しい長さｌだけ露出し、最大ストロークｓだけ伸ばして限界まで伸ばすと、図１５に示すようにロッド３ａが長さｌ＋ｓだけ露出する仕様ものを使用している。こうしたシールドジャッキ３は、シールド本体内に周方向に間隔を置いて多数設置されている。
【００１５】
旋回リング６は、シールド本体側に回転可能に支持され、テールプレート１の内周面とシールドジャッキ３との間隙をくぐり抜けて回転できるように配置している。アーム７も、旋回リング６と同様、テールプレート１の内周面とシールドジャッキ３との間隙をくぐり抜けて旋回できるように配置している。これら旋回リング６やアーム７は、新設の防水シート１１を筒状の既設の防水シート１０に巻き付けるために設けられたものである。前述の従来例の接合装置では、旋回リングやアーム等により、自走式の接合機の駆動時に接合機を落下しないように支持する装置を構成していたが、図１１乃至図１３に図示の旋回リング６やアーム７では、こうしたことは行わない。新設の防水シート１１は、予め、防水シートロールとしてロール状に巻かれた状態でシールド本体側に取り付けておく。
【００１６】
こうした手段により、新設の防水シート１１を筒状の既設の防水シート１０に布設する方法の概要を述べる。図１１に示すように、ロール状に巻かれた新設の防水シート１１の端部をアーム７にクリップで取り付けた後、旋回リング６を回転駆動してアーム７をテールプレート１の内周面に沿って旋回させる。そうすると、新設の防水シート１１は、防水シートロールから引き出されて筒状の既設の防水シート１０の縁部にラップ部を形成するようにしながら筒状に巻き付けられて行き、旋回リング６が１回転すると、ループ状に端部が合わせられた状態になり、防水シートの布設作業における防水シートの巻き付け工程が終了する。
【００１７】
しかる後、新設の防水シート１１と既設の防水シート１０のラップ部を接合する防水シートの接合作業を溶着機９を用いて行う。この溶着機９は、従来例の防水シートの接合装置で用いた接合機と同様、その防水シート１０，１１のラップ部を一対の挟持用のローラーで挟み込んでその一方のローラーを電動機で回転駆動することにより、そのラップ部を密着させるように挟持しながら自走し、熱溶着用の接合端子でそのラップ部を熱溶着できるようにしたものである。こうした自走式の溶着機９による防水シートの接合作業は、図１２に示すように、シールドジャッキ３を伸ばしてシールド本体を推進しているときすなわちシールド掘進機の掘進中に行う。防水シート１０，１１のラップ部を接合した後は、筒状に巻いた新設の防水シート１１における端部の合わせ目を接合し、防水シートの布設作業における防水シートの接合工程が終了する。シールド掘進機で単位長さ地中を掘進後、図１３に示すように、その掘進により生じたテールプレート１内の空間において、シールドジャッキ３を縮め、図示してないエレクタを用いて新設の防水シート１１の内周面側にセグメント８を組み立てる。その場合、シールドジャッキ３は、セグメント８の組立操作にタイミングを合わせてその組立の邪魔になるものだけを縮める。
【００１８】
本発明の最大の特徴は、こうした作業工程において、自走式の接合機による防水シートの接合工程をシールド掘進機の掘進中に行えるように防水シートの接合装置を構成した点にある。以下、その具体化手段を、図１乃至図１０に示す本発明の各具体化例により説明する。図１は、本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図、図２は、図１の Ｉ−Ｉ 線断面図、図３は、本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図、図４は、図３の矢印ＩＩ−ＩＩ方向の要部の矢視図、図５は、図３の矢印 ＩＩＩ−ＩＩＩ 方向の要部の矢視図、図６は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置に関する要部断面図、図７は、図６の矢印ＩＶ−ＩＶ方向の矢視図、図８は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置を使用したときの全体像を示す横断面図、図９は図８の矢印Ｖ−Ｖ方向の要部の矢視図、図１０は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置の変形例に関する要部の拡大正面図である。これらの図において図１１乃至図１５と同一符号を付けた部分は、これら図１１乃至図１５と同等の部分を表しているので、詳述しない。図１乃至図１０は、防水シートの接合装置の構造のうち、主として、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を落下しないように支持する接合機支持装置の構造を図示したものである。
【００１９】
まず、本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置につき図１及び図２を用いて説明する。これらの図において、４はテールプレート１内に配置されテールプレート１と同心円状の円弧状曲面を有する溶着機ガイド、４１ ，４２ はこの溶着機ガイド４の両側部にそれぞれ立設した側壁、４ａは溶着機ガイド４をシールドジャッキ３のロッド３ａに取り付けるための取付金具、５は溶着機ガイド４を取付金具４ａでロッド３ａに取り付けたときに溶着機ガイド４をロッド３ａの軸方向へ移動できないようにするためのストッパ、４ｂは溶着機ガイド４に取り付けられテールプレート１の内周面に当接する当接部材としての棒状の当て金、４ｃはこの当て金４ｂをテールプレート１の内周面に当接させるように付勢するバネである。
【００２０】
溶着機ガイド４は、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１の環状のラップ部の頂部付近を熱溶着しているときに、溶着機９を落下しないように支持し、その環状のラップ部に沿って自走するように円弧状曲面で案内するガイド部材である。溶着機９は、テールプレート１の底部近辺を自走するときには、水平状態に置かれたシートのラップ部を接合するときと同様、下部を下側に向けた正常な姿勢をとるが、テールプレート１の頂部近辺を自走するときは、テールプレート１の底部近辺を自走するときとは逆の姿勢をとって裏返る。そのため、溶着機ガイド４の両面のうちテールプレート１と対向する側の円弧状曲面は、溶着機９がテールプレート１の頂部近辺を自走するときに溶着機９を載置するようにして支持しながら防水シート１０，１１の環状のラップ部に沿ってガイドすることとなる。側壁４１ ，４２ は、溶着機９がガイド面としての円弧状曲面でガイドされながら自走している過程で、逸走して脱落するのを防ぐ働きをする。ガイド手段としての溶着機ガイド４は、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を落下しないように支持することを主眼として設けられるものであるから、従来例のようにアームに取り付けて溶着機９に随伴して移動するようにしないで、この例のようにテールプレート１の上方側に固定状態で設けるようにしても、防水シートの接合作業を行う上で実用上問題は生じない。
【００２１】
取付金具４ａは、シールドジャッキ３のロッド３ａを回動可能に挟持できるように略Ｕ字状に形成され、頂部両端に、溶着機ガイド４をボルトで取り付けるための取付片をそれぞれ設けている。こうした取付金具４ａは、溶着機ガイド４の前後（テールプレート１の軸線方向）に間隔を置いて設けることができるように一対用意している。溶着機ガイド４の四隅には、当て金４ｂを出没可能に挿通するための孔が穿設され、当て金４ｂは、これらの溶着機ガイド４の四つの孔にそれぞれ挿通するようにしている。しかしながら、溶着機ガイド４の左右に一個所ずつ孔を穿設して当て金４ｂを左右２個所だけに設けるようにしても、十分実用に供することができる。溶着機ガイド４の孔に挿通した各当て金４ｂは、テールプレート１に当接するようにバネ４ｃで付勢される。当て金４ｂがテールプレート１に当接する部分は、球面状に形成してテールプレート１の内周面に滑動可能に当接するようにし、テールプレート１との間の摩擦を低減できるようにいる。ストッパ５は、シールドジャッキ３のロッド３ａにリング状に突設された突起で構成され、そのロッド３ａに前後に間隔を置いて一対設けられている。これら一対のストッパ５間の間隔は、一対の取付金具４ａを配置するときの間隔よりも若干広くなるようにする。
【００２２】
図１及び図２に示す接合機支持装置は、こうした構造を備えているので、一対の取付金具４ａを一対のストッパ５間に位置させるようにして両取付金具４ａでシールドジャッキ３のロッド３ａを挟持した上、溶着機ガイド４を取付金具４ａの取付片にボルトで取り付けると、溶着機ガイド４が取付金具４ａを介してロッド３ａに取り付られるとともに、各当て金４ｂがバネ４ｃで付勢されてテールプレート１に当接する。その場合、溶着機ガイド４は、取付金具４ａの前後の移動が一対のストッパ５で阻止されるため、シールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動できないように取り付けられるとともに、略Ｕ字状の構造によりロッド３ａを回動可能に挟持するため、ロッド３ａに対して相対的に回動できるように取り付けられることとなる。また、溶着機ガイド４は、各当て金４ｂがテールプレート１に当接しているため、傾動するのを阻止される。当て金４ｂは、この例では、テールプレート１に常に当接するようバネ４ｃで付勢するようにしているが、要は、溶着機ガイド４が傾動しようとしたときにテールプレート１に当接すればよいのであるから、溶着機ガイド４からの突出長さを適切に選択すれば、バネ４ｃで付勢されないものを用いてもよい。
【００２３】
このように、溶着機９のガイド部材としての溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動不能に取り付けられ、かつ、そのロッド３ａも、スプレッダ１２が既設セグメント８に当接していて軸方向へは移動しないので、シールド掘進機の掘進中にその掘進に伴ってテールプレート１が前方に移動しても、溶着機ガイド４は、防水シート１０，１１に対して移動しない。そのため、自走式の溶着機９は、シールド掘進機の掘進中でも、防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機ガイド４に支持案内されて防水シート１０，１１の接合作業を支障なく行うことができる。シールドジャッキ３は、伸縮する際にロッド３ａが回動することがあるが、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキのロッド３ａが回動しても、その回動力が溶着機ガイド４に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられていても、その傾動を左右の当て金４ｂの何れかにより阻止され、常に正常な姿勢を保持することができる。当て金４ｂは、テールプレート１に滑動可能に当接するため、テールプレート１の前方への移動時に無理な摩擦力が作用しない。また、この当て金４ｂは、溶着機ガイド４の上方のテールプレート１内のデッドスペース内に配置されて、テールプレート１内の有効空間に悪影響を及ぼすことはない。
【００２４】
以上述べた例では、溶着機支持装置を構成する手段を大別すると、防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を支持案内するガイド部材と、ガイド部材をテールプレート１内のシールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段と、ガイド部材の傾動を阻止するガイド部材傾動阻止手段とに大別でき、ガイド部材として溶着機ガイド４を設け、ガイド部材取付手段として取付金具４ａとストッパ５とを設け、ガイド部材傾動阻止手段として当て金４ｂとバネ４ｃを設けている。以下に述べる各具体化例の防水シートの接合装置も、図１及び図２に示す例と同様、溶着機支持装置がガイド部材とガイド部材取付手段とガイド部材傾動阻止手段とで構成されている。
【００２５】
本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置につき図３乃至図５を用いて説明すると、この例では、ガイド部材とガイド部材取付手段に関する構造は、図１及び図２の装置と同じであり、ガイド部材傾動阻止手段だけが図１及び図２の装置と異なる。そこで、ガイド部材傾動阻止手段の構造について説明すると、ガイド部材傾動阻止手段は、溶着機ガイド４の下面に取り付けられシールドジャッキ３の軸方向に向けて配置されたガイドロッド４ｄと、テールプレート１側に取り付けられこのガイドロッド４ｄが摺動可能に嵌挿されたガイドロッド嵌挿部材としてのガイドリング４ｅで構成している。ガイドリング４ｅは、図５に示すように、ガイドロッド４ｄと略同径の孔を有するリング状部材で構成され、ロッド状のブラケット４ｆを介してテールプレート１側であるリングガーダ２に取り付けられている。このように、溶着機ガイド４は、リングガーダ２に設けたガイドリング４ｅにガイドロッド４ｄを介して取り付けられているため、左右への傾動が阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。また、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａだけでなくガイドリング４ｅにも支持されているため、安定した状態で支持されるとともに、ガイドロッド４ｄをガイドリング４ｅに摺動可能に嵌挿しているため、溶着機ガイド４がテールプレート１に対して相対移動するときに円滑に移動することができる。
【００２６】
本発明の第３具体化例の防水シートの接合装置につき図６乃至図１０を用いて説明する。これらの図に示す装置も、ガイド部材とガイド部材取付手段に関する構造は、図１及び図２の装置と同じであり、ガイド部材傾動阻止手段だけが図１及び図２の装置と異なるが、ガイド部材が複数個設けられるときに用いる。この例では、図８に示すように、ガイド部材としての溶着機ガイド４がテールプレート１のほぼ上半部位にわたって多数設けられて、図１及び図２に示したのと同様のガイド部材取付手段により別個のシールドジャッキ３のロッド３ａにそれぞれ取り付けられている。
【００２７】
ガイド部材傾動阻止手段の構造について説明すると、これらの多数の溶着機ガイド４の左右の一方の側部には丸棒状のガイド芯４ｇが前方に突出するように固着されており、他方の側部にはこのガイド芯４ｇを摺動可能に嵌挿し得るパイプ状のガイド鞘４ｈが前方に突出するように固着されている。このガイド鞘４ｈには、溶着機ガイド４に対するガイド芯４ｇの固着部をガイド芯４ｇの摺動時に通過させることのできる切欠きを長手方向に形成している。このように、ガイド芯４ｇには丸棒状のものを用い、ガイド鞘４ｈには切欠きパイプ状のものを用いているが、図１０に示すように、ガイド芯４ｇに長尺の平板状のものを用い、ガイド鞘４ｈを、板材を組み合わせてＬ字状に形成するようにしてもよい。ガイド芯４ｇとガイド鞘４ｈとは、シールドジャッキ３の最大ストロークＳより若干長く形成されている。こうしたガイド芯４ｇとガイド鞘４ｈとを設けた溶着機ガイド４を多数用意し、ガイド芯４ｇをガイド鞘４ｈに嵌挿して、それらの溶着機ガイド４の隣接端部同士を前後方向へ相対的に移動できるように連結することにより、ガイド部材傾動阻止手段を構成している。
【００２８】
このように、溶着機ガイド４は、隣接端部同士を連結して左右への動きを相互に拘束しているため、左右への傾動が阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。本具体化例は、複数個の溶着機ガイド４を設けて接合機支持装置を構成する場合に好適であり、その場合、ガイド部材傾動阻止手段をガイド部材間の連結手段に兼用して接合機支持装置を一体的に構成することができる。また、ガイド部材傾動阻止手段をテールプレート１の動作とは無関係になるように構成しているので、テールプレート１の前方への移動時、他の例とは異なり、その移動に起因する摩擦力等の力が溶着機ガイド４に全く作用しない。前述したように、セグメント８の組立時に一部のシールドジャッキ３をその組立操作にタイミングを合わせて縮めるため、その一部のシールドジャッキ３に取り付けた溶着機ガイド４を選択的に前方に移動する必要がある。その場合、この例では、溶着機ガイド４の隣接端部同士を前後方向へ相対的に移動できるように連結しているため、図９に示すように、溶着機ガイド４の隣接端部同士の連結を維持した状態で溶着機ガイド４を選択的に前方に移動させることができる。
【００２９】
第１具体化及び第２具体化例には、説明の都合上、溶着機ガイド４を上部に１個設けた例しか示していないが、通常は、溶着機ガイド４を上半部位の複数個のシールドジャッキ３のロッド３ａにそれぞれ取り付けている。しかしながら、溶着機ガイド４を何個設けるかは、その円弧状曲面の周方向の長さや溶着機９の挟持力、自走力等その性能を考慮して設計上適宜選択すればよい。自走式の溶着機９は、前述したようにテールプレート１の底部近辺を自走するときには正常な姿勢をとり、頂部近辺を自走するときには逆の姿勢をとるため、本発明を実施する場合には、その何れの姿勢をとってもテールプレート１の底面上又は溶着機ガイド４のガイド面上を滑動できるようにするため、溶着機９の上部側及び下部側の双方に滑動用ローラーを設けるのが望ましい。
【００３０】
以上述べた各具体化例の防水シートの接合装置は、何れも、シールド掘進機の掘進中にテールプレート１が前方に移動しても溶着機ガイド４が防水シート１０，１１に対して移動しないので、シールド掘進機の掘進中でも自走式の溶着機９を用いて防水シートの接合作業が行える。その結果、従来例の防水シートの接合装置と比べて、シールド掘進作業の日進量が増加し、地下坑の掘削作業の効率が向上する。また、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキ３の伸縮時にそのロッド３ａが回動しても、その回動力が溶着機ガイド４に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。さらに、溶着機ガイド４は、ガイド部材傾動阻止手段により傾動するのを阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられ自走式の接合機と接合機支持装置とで構成される防水シートの接合装置において、「テールプレート内に配置され接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持案内するガイド部材と、このガイド部材をテールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段とを設けて接合機支持装置を構成した」ので、本発明によれば、自走式の接合機を用いてシールド掘進機の掘進中でも防水シートの接合作業が行える防水シートの接合装置が得られる。その結果、従来例の防水シートの接合装置と比べて、シールド掘進作業の日進量が増加し、地下坑の掘削作業の効率が向上する。また、シールドジャッキの伸縮時にそのロッドが回動しても、その回動力が溶着機ガイドに伝達されて無理な力が加わるようなことはない。
【００３２】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こうした基本的な効果を奏するほか、溶着機ガイドは、ガイド部材傾動阻止手段により傾動するのを阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。この特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、ガイド部材傾動阻止手段がテールプレート内のデッドスペース内に配置されてテールプレート内の有効空間に悪影響を及ぼすことはない。特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、ガイド部材が安定した状態で支持されるとともにガイド部材がテールプレートに対して相対移動するときに円滑に移動することができる。特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項５に記載のように具体化すれば、接合機支持装置を複数個のガイド部材を設けて構成する場合に、ガイド部材傾動阻止手段がガイド部材間の連結手段に兼用されて一体的に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図である。
【図２】図１の Ｉ−Ｉ 線断面図である。
【図３】本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図である。
【図４】図３の矢印ＩＩ−ＩＩ方向の要部の矢視図である。
【図５】図３の矢印 ＩＩＩ−ＩＩＩ 方向の要部の矢視図である。
【図６】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置に関する要部断面図である。
【図７】図６の矢印ＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【図８】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置を使用したときの全体像を示す横断面図である。
【図９】図８の矢印Ｖ−Ｖ方向の要部の矢視図である。
【図１０】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置の変形例に関する要部の拡大正面図である。
【図１１】本発明の各具体化例の防水シートの接合装置が用いられるシールド掘進機の要部を示す図で掘進前の状態を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のシールド掘進機の掘進中の状態を示す要部の縦断面図である。
【図１３】図１１のシールド掘進機でセグメントを組み立てている状態を示す要部の縦断面図である。
【図１４】図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで縮めた状態を示す側面図である。
【図１５】図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで伸ばした状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ テールプレート
３ シールドジャッキ
３ａ シールドジャッキのロッド
４ 溶着機ガイド
４ａ 取付金具
４ｂ 当て金
４ｃ バネ
４ｄ ガイドロッド
４ｅ ガイドリング
４ｆ リングブラケット
４ｇ ガイド芯
４ｈ ガイド鞘
５ ストッパ
８ セグメント
９ 溶着機
１０ 既設の防水シート
１１ 新設の防水シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状をなして布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられる防水シートの接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機で地下坑の掘進作業を行う場合、掘削した地下坑の周壁内側に沿ってセグメントを組み立てるが、そのセグメントの組立ては、単位セグメントを何度も継ぎ足すことにより進められるため、組み立てられたセグメントの各所に継ぎ目ができる。こうしたセグメントの継ぎ目は、地山からの地下水が浸入しないように通常シール材で密封されるが、実際の施工では、施工精度の若干のバラツキにより組み立てられたセグメントに目開きや目違いが発生し、さらには経年変化によりシール材が劣化したりセグメントにクラックが発生したりして地下坑内に漏水が起こる。こうしたことから、掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に、セグメントの外周を包囲するように防水シートを筒状に布設する。防水シートをこうした態様で布設する技術は、従来から各種技術が提案されているが、有力な最近の技術としては、例えば、特開平７ー２１７３８９号公報に記載の技術を挙げることができる。
【０００３】
この特開平７ー２１７３８９号公報に記載の技術は、新しく布設しようとする新設の防水シートを、筒状をなしてすでに布設されている既設の防水シートに対し、隣接する縁部同士を、シールド本体の後部をなすテールプレート内でラップさせながら巻き付け、その結果形成された環状のラップ部を接合して、順次、継ぎ足して行くことにより、地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設するようにしたものである。防水シートをこうした方法で布設する場合、新設の防水シートと既設の防水シートの環状のラップ部を円周方向に向けて接合する装置が必要になる。こうしたラップ部の接合に用いることのできる有力な防水シートの接合装置としては、特開平７ー２５９４９６号公報に記載の装置を挙げることができる。
【０００４】
この特開平７ー２５９４９６号公報に記載の従来例の防水シートの接合装置では、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を挟み込んで自走しながら接合する自走式の接合機が用いられている。この自走式の接合機は、その防水シートのラップ部を一対の挟持用のローラーで挟み込んでその一方のローラーを電動機で回転駆動することにより、そのラップ部を密着させるように挟持しながら自走し、熱溶着用の接合端子でそのラップ部を熱溶着できるようにしたものである。この自走式の接合機によれば、既設の防水シートと新設の防水シートのラップ部を密着状態でラップさせながら自走して接合が行えるため、人手の支援を要することなく良好な接合が行える。
【０００５】
自走式の接合機は、通常、水平状態に置かれたシートのラップ部を接合するのに用いられる。そのため、防水シートのように柔軟な筒状のシートのラップ部を接合するのに用いると、接合機は、防水シートの環状のラップ部の上部側を自走しているときに、捻じれた姿勢で防水シートにぶら下がるような状態となり、この状態のまま自走すると、自重により落下する危惧がある。こうしたことから、従来例の防水シートの接合装置は、自走式の接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を落下しないように支持する接合機の支持装置を備えている。従来例では、この支持装置を、自走式の接合機を支持するアームと、シールド本体側に取り付けられアームをテールプレート内周面に沿って旋回駆動する旋回リングと、アームに取り付けられ接合機をアームの旋回方向にガイドするガイド手段とで構成している。
【０００６】
従来例の防水シートの接合装置は、こうした構成を備えているので、テールプレート内で新設の防水シートを筒状の既設の防水シートにラップして巻き付けた状態において、旋回リングを回転駆動してアームを旋回させるとともに、一対の挟持用のローラーで防水シートのラップ部を挟み込んで一方のローラーを電動機で回転することによりを接合機を駆動すると、接合機は、ガイド手段でガイドされながら自走し、防水シートのラップ部を順次熱溶着する。この従来例の接合装置では、接合機をアームで支持する場合にアームに取り付けて直接的に支持しないでガイド手段を介して支持するようにしているため、熱溶着を行っている過程でアームの旋回速度と接合機の自走速度が同期しないときでも、接合機は、ガイド手段に対して相対的に移動することにより、アームの旋回速度に拘束されない適切な速度で自走することができる。その間、オペレータは、アームの旋回速度を接合機の自走速度にできるだけ同期させるように旋回リングの速度を適宜調節することにより、接合機を、常に適切な速度で自走させる得るようにすることができる。自走式の接合機は、落下しやすいテールプレートの上部に到達した際、下部で自走しているときとは逆の姿勢をとってガイド手段に載置されるような状態になるため、ガイド手段で支持されることとなって、自重により落下することがない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の防水シートの接合装置は、自走式の接合機を用い適切な速度で自走させて防水シートのラップ部を接合できるため、人手の支援を要することなく良好な接合が行えて望ましいものであったが、防水シートの接合作業がシールド掘進機の掘進を停止した状態でしか行えない点で難があった。すなわち、自走式の接合機を支持するアームが旋回リングを介してシールド本体側に取り付けられているため、シールド掘進機の掘進中は、接合機がその掘進に伴ってシールド本体とともに前方に移動することとなり、防水シートの接合作業を行うことができなかった。このように防水シートの接合作業がシールド掘進機の掘進を停止した状態でしか行えないと、その分シールド掘進作業の日進量が減少し、地下坑の掘削作業の効率が低下する。
【０００８】
本発明は、従来の技術にこうした問題があることに鑑み、その改善を図ろうとするものであり、その技術課題は、自走式の接合機を用いてシールド掘進機の掘進中でも防水シートの接合作業が行える防水シートの接合装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のこのような技術課題は、「新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて順次継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられ、このラップ部を挟み込んで自走しながら接合することのできる自走式の接合機と、この接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持することのできる接合機支持装置とで構成される防水シートの接合装置において、テールプレート内に配置され接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持案内するガイド部材と、このガイド部材をテールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段とを設けて接合機支持装置を構成した」ことにより達成される。
【００１０】
本発明の防水シートの接合装置においては、このように、ガイド部材は、ガイド部材取付手段により、テールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に取り付けられていて、シールド掘進機の掘進中にその掘進に伴ってテールプレートが移動しても防水シートに対して移動することがないため、自走式の接合機は、シールド掘進機の掘進中でもこのガイド部材に支持案内されて防水シートの接合作業を支障なく行うことができる。シールドジャッキは、伸縮する際にシールドジャッキのロッドが回動することがあるが、ガイド部材は、ガイド部材取付手段により、テールプレート内のシールドジャッキのロッドに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキのロッドが回動しても、その回動力がガイド部材に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図１５に基づいて説明することにより本発明の実施の形態を明らかにする。本発明の各具体化例の防水シートの接合装置は、何れも、前述の従来例の防水シートの接合装置と同様、新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて順次継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられる。また、この防水シートのラップ部を挟み込んで自走しながら接合することのできる自走式の接合機と、この接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持することのできる接合機支持装置とで構成されている点でも従来例の装置と変わらない。
【００１２】
まず、本具体化例の防水シートの接合装置が用られるシールド掘進機やその具体化例の装置による防水シートの接合作業等につき図１１乃至図１５を用いて概説する。図１１は、本発明の各具体化例の防水シートの接合装置が用いられるシールド掘進機の要部を示す図で掘進前の状態を示す縦断面図、図１２は、図１１のシールド掘進機の掘進中の状態を示す要部の縦断面図、図１３は、図１１のシールド掘進機でセグメントを組み立てている状態を示す要部の縦断面図、図１４は図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで縮めた状態を示す側面図、図１５は、図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで伸ばした状態を示す側面図である。
【００１３】
これらの図において、１はシールド本体の後部をなすテールプレート、２はシールド本体を補強するリングガーダ、３は既設のセグメント８で反力を取ってシールド掘進機を推進するシールドジャッキ、３ａはこのシールドジャッキ３のロッド、６は図示していないモータにより減速機構を介して回転駆動される防水シート巻き付け用の旋回リング、７はこの旋回リング６の後面にシールド本体１の軸方向に向けて取り付けられ新設の防水シート１１を取り付ける防水シート巻き付け用のアーム、８は地下坑を覆工するセグメント、９は自走式の接合機としての溶着機、１０は筒状をなしてすでに布設されている既設の防水シート、１１この既設の防水シート１０の内周面にラップした状態で巻き付けられている新しく布設しようとする新設の防水シート、１２はシールド掘進機の推進の際にシールドジャッキ３のロッド３ａの後端部を既設のセグメント８に当接させるためのスプレッダである。
【００１４】
この例では、シールドジャッキ３は、限界まで縮めると、図１４に示すようにロッド３ａがセグメント幅に略等しい長さｌだけ露出し、最大ストロークｓだけ伸ばして限界まで伸ばすと、図１５に示すようにロッド３ａが長さｌ＋ｓだけ露出する仕様ものを使用している。こうしたシールドジャッキ３は、シールド本体内に周方向に間隔を置いて多数設置されている。
【００１５】
旋回リング６は、シールド本体側に回転可能に支持され、テールプレート１の内周面とシールドジャッキ３との間隙をくぐり抜けて回転できるように配置している。アーム７も、旋回リング６と同様、テールプレート１の内周面とシールドジャッキ３との間隙をくぐり抜けて旋回できるように配置している。これら旋回リング６やアーム７は、新設の防水シート１１を筒状の既設の防水シート１０に巻き付けるために設けられたものである。前述の従来例の接合装置では、旋回リングやアーム等により、自走式の接合機の駆動時に接合機を落下しないように支持する装置を構成していたが、図１１乃至図１３に図示の旋回リング６やアーム７では、こうしたことは行わない。新設の防水シート１１は、予め、防水シートロールとしてロール状に巻かれた状態でシールド本体側に取り付けておく。
【００１６】
こうした手段により、新設の防水シート１１を筒状の既設の防水シート１０に布設する方法の概要を述べる。図１１に示すように、ロール状に巻かれた新設の防水シート１１の端部をアーム７にクリップで取り付けた後、旋回リング６を回転駆動してアーム７をテールプレート１の内周面に沿って旋回させる。そうすると、新設の防水シート１１は、防水シートロールから引き出されて筒状の既設の防水シート１０の縁部にラップ部を形成するようにしながら筒状に巻き付けられて行き、旋回リング６が１回転すると、ループ状に端部が合わせられた状態になり、防水シートの布設作業における防水シートの巻き付け工程が終了する。
【００１７】
しかる後、新設の防水シート１１と既設の防水シート１０のラップ部を接合する防水シートの接合作業を溶着機９を用いて行う。この溶着機９は、従来例の防水シートの接合装置で用いた接合機と同様、その防水シート１０，１１のラップ部を一対の挟持用のローラーで挟み込んでその一方のローラーを電動機で回転駆動することにより、そのラップ部を密着させるように挟持しながら自走し、熱溶着用の接合端子でそのラップ部を熱溶着できるようにしたものである。こうした自走式の溶着機９による防水シートの接合作業は、図１２に示すように、シールドジャッキ３を伸ばしてシールド本体を推進しているときすなわちシールド掘進機の掘進中に行う。防水シート１０，１１のラップ部を接合した後は、筒状に巻いた新設の防水シート１１における端部の合わせ目を接合し、防水シートの布設作業における防水シートの接合工程が終了する。シールド掘進機で単位長さ地中を掘進後、図１３に示すように、その掘進により生じたテールプレート１内の空間において、シールドジャッキ３を縮め、図示してないエレクタを用いて新設の防水シート１１の内周面側にセグメント８を組み立てる。その場合、シールドジャッキ３は、セグメント８の組立操作にタイミングを合わせてその組立の邪魔になるものだけを縮める。
【００１８】
本発明の最大の特徴は、こうした作業工程において、自走式の接合機による防水シートの接合工程をシールド掘進機の掘進中に行えるように防水シートの接合装置を構成した点にある。以下、その具体化手段を、図１乃至図１０に示す本発明の各具体化例により説明する。図１は、本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図、図２は、図１の Ｉ−Ｉ 線断面図、図３は、本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図、図４は、図３の矢印ＩＩ−ＩＩ方向の要部の矢視図、図５は、図３の矢印 ＩＩＩ−ＩＩＩ 方向の要部の矢視図、図６は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置に関する要部断面図、図７は、図６の矢印ＩＶ−ＩＶ方向の矢視図、図８は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置を使用したときの全体像を示す横断面図、図９は図８の矢印Ｖ−Ｖ方向の要部の矢視図、図１０は、本発明の第３具体化例の防水シート接合装置の変形例に関する要部の拡大正面図である。これらの図において図１１乃至図１５と同一符号を付けた部分は、これら図１１乃至図１５と同等の部分を表しているので、詳述しない。図１乃至図１０は、防水シートの接合装置の構造のうち、主として、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を落下しないように支持する接合機支持装置の構造を図示したものである。
【００１９】
まず、本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置につき図１及び図２を用いて説明する。これらの図において、４はテールプレート１内に配置されテールプレート１と同心円状の円弧状曲面を有する溶着機ガイド、４１ ，４２ はこの溶着機ガイド４の両側部にそれぞれ立設した側壁、４ａは溶着機ガイド４をシールドジャッキ３のロッド３ａに取り付けるための取付金具、５は溶着機ガイド４を取付金具４ａでロッド３ａに取り付けたときに溶着機ガイド４をロッド３ａの軸方向へ移動できないようにするためのストッパ、４ｂは溶着機ガイド４に取り付けられテールプレート１の内周面に当接する当接部材としての棒状の当て金、４ｃはこの当て金４ｂをテールプレート１の内周面に当接させるように付勢するバネである。
【００２０】
溶着機ガイド４は、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１の環状のラップ部の頂部付近を熱溶着しているときに、溶着機９を落下しないように支持し、その環状のラップ部に沿って自走するように円弧状曲面で案内するガイド部材である。溶着機９は、テールプレート１の底部近辺を自走するときには、水平状態に置かれたシートのラップ部を接合するときと同様、下部を下側に向けた正常な姿勢をとるが、テールプレート１の頂部近辺を自走するときは、テールプレート１の底部近辺を自走するときとは逆の姿勢をとって裏返る。そのため、溶着機ガイド４の両面のうちテールプレート１と対向する側の円弧状曲面は、溶着機９がテールプレート１の頂部近辺を自走するときに溶着機９を載置するようにして支持しながら防水シート１０，１１の環状のラップ部に沿ってガイドすることとなる。側壁４１ ，４２ は、溶着機９がガイド面としての円弧状曲面でガイドされながら自走している過程で、逸走して脱落するのを防ぐ働きをする。ガイド手段としての溶着機ガイド４は、自走式の溶着機９で防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を落下しないように支持することを主眼として設けられるものであるから、従来例のようにアームに取り付けて溶着機９に随伴して移動するようにしないで、この例のようにテールプレート１の上方側に固定状態で設けるようにしても、防水シートの接合作業を行う上で実用上問題は生じない。
【００２１】
取付金具４ａは、シールドジャッキ３のロッド３ａを回動可能に挟持できるように略Ｕ字状に形成され、頂部両端に、溶着機ガイド４をボルトで取り付けるための取付片をそれぞれ設けている。こうした取付金具４ａは、溶着機ガイド４の前後（テールプレート１の軸線方向）に間隔を置いて設けることができるように一対用意している。溶着機ガイド４の四隅には、当て金４ｂを出没可能に挿通するための孔が穿設され、当て金４ｂは、これらの溶着機ガイド４の四つの孔にそれぞれ挿通するようにしている。しかしながら、溶着機ガイド４の左右に一個所ずつ孔を穿設して当て金４ｂを左右２個所だけに設けるようにしても、十分実用に供することができる。溶着機ガイド４の孔に挿通した各当て金４ｂは、テールプレート１に当接するようにバネ４ｃで付勢される。当て金４ｂがテールプレート１に当接する部分は、球面状に形成してテールプレート１の内周面に滑動可能に当接するようにし、テールプレート１との間の摩擦を低減できるようにいる。ストッパ５は、シールドジャッキ３のロッド３ａにリング状に突設された突起で構成され、そのロッド３ａに前後に間隔を置いて一対設けられている。これら一対のストッパ５間の間隔は、一対の取付金具４ａを配置するときの間隔よりも若干広くなるようにする。
【００２２】
図１及び図２に示す接合機支持装置は、こうした構造を備えているので、一対の取付金具４ａを一対のストッパ５間に位置させるようにして両取付金具４ａでシールドジャッキ３のロッド３ａを挟持した上、溶着機ガイド４を取付金具４ａの取付片にボルトで取り付けると、溶着機ガイド４が取付金具４ａを介してロッド３ａに取り付られるとともに、各当て金４ｂがバネ４ｃで付勢されてテールプレート１に当接する。その場合、溶着機ガイド４は、取付金具４ａの前後の移動が一対のストッパ５で阻止されるため、シールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動できないように取り付けられるとともに、略Ｕ字状の構造によりロッド３ａを回動可能に挟持するため、ロッド３ａに対して相対的に回動できるように取り付けられることとなる。また、溶着機ガイド４は、各当て金４ｂがテールプレート１に当接しているため、傾動するのを阻止される。当て金４ｂは、この例では、テールプレート１に常に当接するようバネ４ｃで付勢するようにしているが、要は、溶着機ガイド４が傾動しようとしたときにテールプレート１に当接すればよいのであるから、溶着機ガイド４からの突出長さを適切に選択すれば、バネ４ｃで付勢されないものを用いてもよい。
【００２３】
このように、溶着機９のガイド部材としての溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動不能に取り付けられ、かつ、そのロッド３ａも、スプレッダ１２が既設セグメント８に当接していて軸方向へは移動しないので、シールド掘進機の掘進中にその掘進に伴ってテールプレート１が前方に移動しても、溶着機ガイド４は、防水シート１０，１１に対して移動しない。そのため、自走式の溶着機９は、シールド掘進機の掘進中でも、防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機ガイド４に支持案内されて防水シート１０，１１の接合作業を支障なく行うことができる。シールドジャッキ３は、伸縮する際にロッド３ａが回動することがあるが、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキのロッド３ａが回動しても、その回動力が溶着機ガイド４に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられていても、その傾動を左右の当て金４ｂの何れかにより阻止され、常に正常な姿勢を保持することができる。当て金４ｂは、テールプレート１に滑動可能に当接するため、テールプレート１の前方への移動時に無理な摩擦力が作用しない。また、この当て金４ｂは、溶着機ガイド４の上方のテールプレート１内のデッドスペース内に配置されて、テールプレート１内の有効空間に悪影響を及ぼすことはない。
【００２４】
以上述べた例では、溶着機支持装置を構成する手段を大別すると、防水シート１０，１１のラップ部の上方側を接合しているときに溶着機９を支持案内するガイド部材と、ガイド部材をテールプレート１内のシールドジャッキ３のロッド３ａに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段と、ガイド部材の傾動を阻止するガイド部材傾動阻止手段とに大別でき、ガイド部材として溶着機ガイド４を設け、ガイド部材取付手段として取付金具４ａとストッパ５とを設け、ガイド部材傾動阻止手段として当て金４ｂとバネ４ｃを設けている。以下に述べる各具体化例の防水シートの接合装置も、図１及び図２に示す例と同様、溶着機支持装置がガイド部材とガイド部材取付手段とガイド部材傾動阻止手段とで構成されている。
【００２５】
本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置につき図３乃至図５を用いて説明すると、この例では、ガイド部材とガイド部材取付手段に関する構造は、図１及び図２の装置と同じであり、ガイド部材傾動阻止手段だけが図１及び図２の装置と異なる。そこで、ガイド部材傾動阻止手段の構造について説明すると、ガイド部材傾動阻止手段は、溶着機ガイド４の下面に取り付けられシールドジャッキ３の軸方向に向けて配置されたガイドロッド４ｄと、テールプレート１側に取り付けられこのガイドロッド４ｄが摺動可能に嵌挿されたガイドロッド嵌挿部材としてのガイドリング４ｅで構成している。ガイドリング４ｅは、図５に示すように、ガイドロッド４ｄと略同径の孔を有するリング状部材で構成され、ロッド状のブラケット４ｆを介してテールプレート１側であるリングガーダ２に取り付けられている。このように、溶着機ガイド４は、リングガーダ２に設けたガイドリング４ｅにガイドロッド４ｄを介して取り付けられているため、左右への傾動が阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。また、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａだけでなくガイドリング４ｅにも支持されているため、安定した状態で支持されるとともに、ガイドロッド４ｄをガイドリング４ｅに摺動可能に嵌挿しているため、溶着機ガイド４がテールプレート１に対して相対移動するときに円滑に移動することができる。
【００２６】
本発明の第３具体化例の防水シートの接合装置につき図６乃至図１０を用いて説明する。これらの図に示す装置も、ガイド部材とガイド部材取付手段に関する構造は、図１及び図２の装置と同じであり、ガイド部材傾動阻止手段だけが図１及び図２の装置と異なるが、ガイド部材が複数個設けられるときに用いる。この例では、図８に示すように、ガイド部材としての溶着機ガイド４がテールプレート１のほぼ上半部位にわたって多数設けられて、図１及び図２に示したのと同様のガイド部材取付手段により別個のシールドジャッキ３のロッド３ａにそれぞれ取り付けられている。
【００２７】
ガイド部材傾動阻止手段の構造について説明すると、これらの多数の溶着機ガイド４の左右の一方の側部には丸棒状のガイド芯４ｇが前方に突出するように固着されており、他方の側部にはこのガイド芯４ｇを摺動可能に嵌挿し得るパイプ状のガイド鞘４ｈが前方に突出するように固着されている。このガイド鞘４ｈには、溶着機ガイド４に対するガイド芯４ｇの固着部をガイド芯４ｇの摺動時に通過させることのできる切欠きを長手方向に形成している。このように、ガイド芯４ｇには丸棒状のものを用い、ガイド鞘４ｈには切欠きパイプ状のものを用いているが、図１０に示すように、ガイド芯４ｇに長尺の平板状のものを用い、ガイド鞘４ｈを、板材を組み合わせてＬ字状に形成するようにしてもよい。ガイド芯４ｇとガイド鞘４ｈとは、シールドジャッキ３の最大ストロークＳより若干長く形成されている。こうしたガイド芯４ｇとガイド鞘４ｈとを設けた溶着機ガイド４を多数用意し、ガイド芯４ｇをガイド鞘４ｈに嵌挿して、それらの溶着機ガイド４の隣接端部同士を前後方向へ相対的に移動できるように連結することにより、ガイド部材傾動阻止手段を構成している。
【００２８】
このように、溶着機ガイド４は、隣接端部同士を連結して左右への動きを相互に拘束しているため、左右への傾動が阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。本具体化例は、複数個の溶着機ガイド４を設けて接合機支持装置を構成する場合に好適であり、その場合、ガイド部材傾動阻止手段をガイド部材間の連結手段に兼用して接合機支持装置を一体的に構成することができる。また、ガイド部材傾動阻止手段をテールプレート１の動作とは無関係になるように構成しているので、テールプレート１の前方への移動時、他の例とは異なり、その移動に起因する摩擦力等の力が溶着機ガイド４に全く作用しない。前述したように、セグメント８の組立時に一部のシールドジャッキ３をその組立操作にタイミングを合わせて縮めるため、その一部のシールドジャッキ３に取り付けた溶着機ガイド４を選択的に前方に移動する必要がある。その場合、この例では、溶着機ガイド４の隣接端部同士を前後方向へ相対的に移動できるように連結しているため、図９に示すように、溶着機ガイド４の隣接端部同士の連結を維持した状態で溶着機ガイド４を選択的に前方に移動させることができる。
【００２９】
第１具体化及び第２具体化例には、説明の都合上、溶着機ガイド４を上部に１個設けた例しか示していないが、通常は、溶着機ガイド４を上半部位の複数個のシールドジャッキ３のロッド３ａにそれぞれ取り付けている。しかしながら、溶着機ガイド４を何個設けるかは、その円弧状曲面の周方向の長さや溶着機９の挟持力、自走力等その性能を考慮して設計上適宜選択すればよい。自走式の溶着機９は、前述したようにテールプレート１の底部近辺を自走するときには正常な姿勢をとり、頂部近辺を自走するときには逆の姿勢をとるため、本発明を実施する場合には、その何れの姿勢をとってもテールプレート１の底面上又は溶着機ガイド４のガイド面上を滑動できるようにするため、溶着機９の上部側及び下部側の双方に滑動用ローラーを設けるのが望ましい。
【００３０】
以上述べた各具体化例の防水シートの接合装置は、何れも、シールド掘進機の掘進中にテールプレート１が前方に移動しても溶着機ガイド４が防水シート１０，１１に対して移動しないので、シールド掘進機の掘進中でも自走式の溶着機９を用いて防水シートの接合作業が行える。その結果、従来例の防水シートの接合装置と比べて、シールド掘進作業の日進量が増加し、地下坑の掘削作業の効率が向上する。また、溶着機ガイド４は、シールドジャッキ３のロッド３ａに対して相対回動可能に取り付けられているため、シールドジャッキ３の伸縮時にそのロッド３ａが回動しても、その回動力が溶着機ガイド４に伝達されて無理な力が加わるようなことはない。さらに、溶着機ガイド４は、ガイド部材傾動阻止手段により傾動するのを阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられ自走式の接合機と接合機支持装置とで構成される防水シートの接合装置において、「テールプレート内に配置され接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持案内するガイド部材と、このガイド部材をテールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段とを設けて接合機支持装置を構成した」ので、本発明によれば、自走式の接合機を用いてシールド掘進機の掘進中でも防水シートの接合作業が行える防水シートの接合装置が得られる。その結果、従来例の防水シートの接合装置と比べて、シールド掘進作業の日進量が増加し、地下坑の掘削作業の効率が向上する。また、シールドジャッキの伸縮時にそのロッドが回動しても、その回動力が溶着機ガイドに伝達されて無理な力が加わるようなことはない。
【００３２】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こうした基本的な効果を奏するほか、溶着機ガイドは、ガイド部材傾動阻止手段により傾動するのを阻止されて常に正常な姿勢を保持することができる。この特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、ガイド部材傾動阻止手段がテールプレート内のデッドスペース内に配置されてテールプレート内の有効空間に悪影響を及ぼすことはない。特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、ガイド部材が安定した状態で支持されるとともにガイド部材がテールプレートに対して相対移動するときに円滑に移動することができる。特許請求範囲の請求項２に係る発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項５に記載のように具体化すれば、接合機支持装置を複数個のガイド部材を設けて構成する場合に、ガイド部材傾動阻止手段がガイド部材間の連結手段に兼用されて一体的に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図である。
【図２】図１の Ｉ−Ｉ 線断面図である。
【図３】本発明の第２具体化例の防水シートの接合装置に関する縦断面図である。
【図４】図３の矢印ＩＩ−ＩＩ方向の要部の矢視図である。
【図５】図３の矢印 ＩＩＩ−ＩＩＩ 方向の要部の矢視図である。
【図６】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置に関する要部断面図である。
【図７】図６の矢印ＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【図８】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置を使用したときの全体像を示す横断面図である。
【図９】図８の矢印Ｖ−Ｖ方向の要部の矢視図である。
【図１０】本発明の第３具体化例の防水シート接合装置の変形例に関する要部の拡大正面図である。
【図１１】本発明の各具体化例の防水シートの接合装置が用いられるシールド掘進機の要部を示す図で掘進前の状態を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のシールド掘進機の掘進中の状態を示す要部の縦断面図である。
【図１３】図１１のシールド掘進機でセグメントを組み立てている状態を示す要部の縦断面図である。
【図１４】図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで縮めた状態を示す側面図である。
【図１５】図１１のシールド掘進機に用いられるシールドジャッキを限界まで伸ばした状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ テールプレート
３ シールドジャッキ
３ａ シールドジャッキのロッド
４ 溶着機ガイド
４ａ 取付金具
４ｂ 当て金
４ｃ バネ
４ｄ ガイドロッド
４ｅ ガイドリング
４ｆ リングブラケット
４ｇ ガイド芯
４ｈ ガイド鞘
５ ストッパ
８ セグメント
９ 溶着機
１０ 既設の防水シート
１１ 新設の防水シート
Claims (5)
- 新設の防水シートを筒状の既設の防水シートに対して隣接する縁部同士をラップさせながら巻き付けて順次継ぎ足して行くことにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する場合に、新設の防水シートと既設の防水シートのラップ部を接合するのに用いられ、このラップ部を挟み込んで自走しながら接合することのできる自走式の接合機と、この接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持することのできる接合機支持装置とで構成される防水シートの接合装置において、テールプレート内に配置され接合機で防水シートのラップ部の上方側を接合しているときに接合機を支持案内するガイド部材と、このガイド部材をテールプレート内のシールドジャッキのロッドに対してその軸方向へ移動不能に相対回動可能に取り付けるガイド部材取付手段とを設けて接合機支持装置を構成したことを特徴とする防水シートの接合装置。
- ガイド部材の傾動を阻止するガイド部材傾動阻止手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の防水シートの接合装置。
- ガイド部材傾動阻止手段がガイド部材に取り付けられテールプレート内周面に滑動可能に当接する複数の当接部材であることを特徴とする請求項２記載の防水シートの接合装置。
- ガイド部材傾動阻止手段を、ガイド部材に取り付けられシールドジャッキの軸方向に向けて配置されたガイドロッドと、テールプレート側に取り付けられこのガイドロッドが摺動可能に嵌挿されたガイドロッド嵌挿部材とで構成したことを特徴とする請求項２記載の防水シートの接合装置。
- ガイド部材が複数個設けられて別個のシールドジャッキのロッドに取り付けられ、ガイド部材傾動阻止手段が、これら複数個のガイド部材の隣接端部同士をシールドジャッキの軸方向へ相対的に移動できるように連結することにより構成されていることを特徴とする請求項２記載の防水シートの接合装置。
Priority Applications (1)
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- 1997-12-08 JP JP33720497A patent/JP3594780B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11173094A (ja) | 1999-06-29 |
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